Бактериальный консорциум штаммов Sulfobacillus thermosulfidooxidans ST-12, Acidithiobacillus ferrooxidans BF, Acidithiobacillus ferrooxidans FT-22, Acidithiobacillus ferrooxidans FT-23, Acidithiobacillus ferrooxidans FT-24, Acidithiobacillus thiooxidans BS, Acidithiobacillus ferrivorans SU-8 для биоокисления сульфидного золотосодержащего сырья

(51) 22 3/18 (2006.01) 22 3/20 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ депонирован в РГП Республиканская коллекция микроорганизмов КН МОН РК под номером -0630,-22,депонирован в РГП Республиканская коллекция микроорганизмов КН МОН РК под номером -0627,-23,депонирован в РГП Республиканская коллекция микроорганизмов КН МОН РК под номером -0628,-24,депонирован в РГП Республиканская коллекция микроорганизмов КН МОН РК под номером В-0629,-8,депонирован в РГП Республиканская коллекция микроорганизмов КН МОН РК под номером -0644,-12,депонирован в РГП Республиканская коллекция микроорганизмов КН МОН РК под номером -0642. Свидетельства о депонировании от 20 августа 2014 года Депозитария РГП Республиканская коллекция микроорганизмов КН МОН РК 050060, 010000, г. Астана, ул. Ш. Валиханова, 13/1, ВП-1. Технический результат изобретения заключается в выделении штаммов доминирующих в рудных месторождениях Акмолинской и Восточно-Казахстанской областей с высоким содержанием мышьяка и созданием консорциума мезофильных и умеренно термофильных микроорганизмов. Технический результат заключается также в сочетании железоокисляющих и сероокисляющих бактерий консорциума,в применении микроорганизмов способных расти при широком температурном диапазоне (15-60 С), в применении кислотообразующих бактерий (2, ) более толерантных к относительно высоким значениям(4,5-5,0), которые способны повышать кислотность среды, тем самым создавать более благоприятные условия роста для ацидофильной микрофлоры и бактерий окисляющие ионы закисного железа. Применение кислотообразующих бактерий более устойчивых к относительно высоким значениям(4,5-5,0) позволяет значительно снизить расход реагентов при кучном выщелачивании.(72) Тен Олег Андреевич Раманкулов Ерлан Мирхайдарович Балпанов Дархан Серикович Ханнанов Ринат Асхатович Жакупов Ерганат Жанатович Жаппар Нариман Казыбекулы Шайхутдинов Валентин Минзакиевич,-8 ДЛЯ БИООКИСЛЕНИЯ СУЛЬФИДНОГО ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ(57) Изобретение относится к микробиологии и биотехнологии. Может быть использовано в биогидрометаллургической технологии извлечения золота и/или других металлов для переработки упорных сульфидных пиритных и арсенопиритных руд. Задачей изобретения является получение консорциума мезофильных и умеренно термофильных хемолитотрофных микроорганизмов окисляющих сульфидные минералы. Задача решена выделением штаммов доминирующих в рудных месторождениях Акмолинской и Восточно-Казахстанской областей с высоким содержанием мышьяка и созданием консорциума мезофильных и умеренно термофильных микроорганизмов. Мезофильные микроорганизмы консорциума представлены штаммами,депонирован в РГП Республиканская коллекция микроорганизмов КН МОН РК под номером -0643,, 30358 Изобретение относится к микробиологии и биотехнологии. Может быть использовано в биогеотехнологии извлечения золота и/или других металлов, для переработки упорных сульфидных пиритных, арсенопиритных руд концентратов. В упорных рудах, как правило, присутствуют такие сульфидные минералы как пирит и арсенопирит которые могут значительно снизить степень извлечения золота цианированием. В них также часто присутствуют углистые вещества,обладающие сорбционной активностью по отношению к золотоцианистому комплексу. Тонкодисперсные частицы золота в сульфидных рудах чаще всего находится в ассоциации с арсенопиритом. Для вскрытия тонкодисперсного золота из сульфидных минералов в промышленности применяются пирометаллургические(автоклавное выщелачивание, бактериальное окисление) методы. Преимуществом бактериального окисления сульфидных минералов как предварительной операции перед сорбционным цианированием является его экономическая эффективность (низкие капитальные и эксплуатационные затраты) при более высоком извлечении металла, а так же экологическая безопасность и отсутствие загрязнения окружающей среды вредными выбросами. Известна технология(, Р.С.(-, 1997) в которой для биоокисления сульфидных концентратов применяется консорциум., . и археи , окисляющих сульфидные золотосодержащие минералы, серу и закисное железо при температуре 45-50 С. В работе(Патент СА 2282848, С 22 В 3/18, 20.09.1999) описан способ биоокисления сульфидных концентратов консорциумом хемолитотрофных микроорганизмов,, , . Наиболее близкой по тематике работой является(Патент РФ 2332455 С 2 заявка 2006128677/13,заявл. 07.08.2006, опубл. 27.08.2008, Бюл 24). Предлагаемый авторами патента консорциум обладает высокой окислительной активностью по отношению к сульфидным минералам. К основным недостатками можно отнести, высокую зависимость окислительной активности консорциума от величиныпульпы (рабочий диапазонконсорциума ниже 1,4), а также узкий оптимальный температурный интервал (45-50 С). Задачей изобретения является получение консорциума мезофильных и умеренно термофильных хемолитотрофных микроорганизмов окисляющих сульфидные минералы. Задача решена выделением штаммов мезофильных и умеренно термофильных 2 микроорганизмов доминирующих в рудных месторождениях Акмолинской области с высоким содержанием мышьяка и созданием на их основе консорциума. Мезофильные микроорганизмы представлены штаммами,депонирован в РГП Республиканская коллекция микроорганизмов КН МОН РК под номером 0643,, депонирован в РГП Республиканская коллекция микроорганизмов КН МОН РК под номером 0630,-22, депонирован в РГП Республиканская коллекция микроорганизмов КН МОН РК под номером -0627,-23,депонирован в РГП Республиканская коллекция микроорганизмов КН МОН РК под номером -0628,-24,депонирован в РГП Республиканская коллекция микроорганизмов КН МОН РК под номером В-0629,-8,депонирован в РГП Республиканская коллекция микроорганизмов КН МОН РК под номером -0644,Умеренно-термофильные микроорганизм представлен штаммом-12, депонирован в РГП Республиканская коллекция микроорганизмов КН МОН РК под номером 0642. Свидетельства о депонировании от 20 августа 2014 года Депозитария РГП Республиканская коллекция микроорганизмов КН МОН РК 050060, 010000,г. Астана, ул. Ш. Валиханова, 13/1, ВП-1. Технический результат заключается в сочетании в консорциуме железоокисляющих и сероокисляющих бактерий, способных к росту при широком температурном диапазоне (30-60 С),способных закислять пульпу с последующей активацией всего окислительного потенциала консорциума. В процессе своего роста данные микроорганизмы еще более снижаютсреды (1,81,4), создавая тем самым благоприятные условия для роста ацидофильных сероокисляющих и железоокисляющих бактерий. Применение кислотообразующих бактерий более устойчивых к относительно высоким значениям(4,5-5,0) позволяет значительно снизить расход серной кислоты при чановом выщелачивании. Определены основные характеристики бактерий.Выделен из технологического раствора медного месторождения Бенкала на среде Ваксмана. Штамм 2 имеет следующие характеристики Культурально-морфологические особенности штамма Спорообразующие, хемолитотрофные,ацидофильные, аэробные бактерии, которые окисляют элементарную серу и сульфиды до серной кислоты. Микроорганизмы имеют палочковидную форму размером 0,4-0,51,2-1,4 мкм. Размножение происходит делением пополам. Оптимальная температура роста 26-30 С. Питание культуры автотрофное с различными соединениями серы(элементной серы, тиосульфатом и т.д.). На жидкой среде 71 образует равномерное помутнение, а среды снижает до 1,8-2,1. На твердой среде 71 (с 2 О 32-) образует мелкие прозрачные колонии(1,0-1,5 мм в диаметре) округлой формы. Окисление серы интенсивно идет при усиленной аэрации среды. Культура ацидофильная и на нейтральной среде не растетвыделен из продуктивного раствора месторождения Бенкала на среде 9 К. Клетки культуры в виде коротких палочек,расположенных поодиночке, размером (0,3-0,4)(1,2-1,6) мкм. Грамотрицательные,строгие автотрофы, облигатные аэробы, не образуют спор. Имеют один полярный жгутик. Размножение происходит поперечным делением. Окисленное железо не образует, каких - либо оформленных структур в клетках. Оптимальная температура роста 28 С. Хорошо растут на питательной среде 9 К, при этомсреды снижает до 1,8-1,9.-22 источник выделения из хвостохранилищ месторождения Аксу. Штамм-22 имеет следующие характеристики Культурально-морфологические особенности штамма Клетки культуры в виде коротких палочек,расположенных поодиночке, размером (0,4-0,5)(1,3-1,6) мкм. Грамотрицательные,строгие автотрофы, облигатные аэробы, не образуют спор. Имеют один полярный жгутик. Размножение происходит поперечным делением. Окисленного железа, или каких либо оформленных структур в клетках не образует. Оптимальная температура роста 28 С. Хорошо растут на питательной среде 9 К, при этомсреды снижает до 1,8-2,0.-23 источник выделения из хвостохранилищ месторождения Аксу. Штамм-22 имеет следующие характеристики Культурально-морфологические особенности штамма Клетки культуры в виде коротких палочек,расположенных поодиночке, размером (0,4-0,5)(1,3-1,6) мкм. Грамотрицательные,строгие автотрофы, облигатные аэробы, не образуют спор. Имеют один полярный жгутик. Размножение происходит поперечным делением. Окисленного железа, или каких либо оформленных структур в клетках не образует. Оптимальная температура роста 28 С. Хорошо растут на питательной среде 9 К, при этомсреды снижает до 1,8-2,0.-24 источник выделения из хвостохранилищ месторождения Аксу. Штамм-22 имеет следующие характеристики Культурально-морфологические особенности штамма Клетки культуры в виде коротких палочек,расположенных поодиночке, размером (0,4-0,5)(1,3-1,6) мкм. Грамотрицательные,строгие автотрофы, облигатные аэробы, не образуют спор. Имеют один полярный жгутик. Размножение происходит поперечным делением. Окисленного железа, или каких либо оформленных структур в клетках не образует. Оптимальная температура роста 28 С. Хорошо растут на питательной среде 9 К, при этомсреды снижает до 1,8-2,0.-12 выделен из пробы хвостохранилищ месторождения Бестобе. Культурально-морфологические особенности штамма Морфологическими признаками не отличается от известного штамма. Представляют собой грамположительные палочки. Клетки с закругленными концами. Размер клеток 0,7-0,8 1,5-3,0 мкм. Клетки одиночные, сдвоенные и в коротких цепочках. Образуют споры. При росте на среде с серой может образовывать включения. На питательной минеральной среде с 4,5 г/л 2 образует помутнение и появление оранжевого цвета среды за счет окисления закисного железа в окисное. На минеральной питательной среде с элементарной серой образует помутнение и оседание серы. Аэроб. Конструктивный обмен миксотрофный (кроме автотрофной фиксацией СО 2 нуждаются в незначительных добавках органических веществ). Получают энергию за счет окисления закисного железа,сульфидных минералов и восстановленных соединений серы. Автотрофный рост очень слабый. Рост на среде с элементарной серой происходит без адаптации. Рост бактерий и окисление энергетических субстратов происходит при температуре 35-50 С. Оптимальная температура роста составляет 461 С. Оптимальное значениепри росте на закисном железе и сульфидных минералах 1,90,1. Пределыв процессе окисления 2 и сульфидных минералов составляют 1,5-2,3. Оптимальное исходное значениепри росте на элементарной сере 3,0.-8 выделен из хвостохранилищ месторождения Аксу. Морфологическими признаками практически не отличается от культуры(1,2-1,5) мкм. Грамотрицательные,строгие,неспорообразующие автотрофы,облигатные аэробы. Оптимальная температура роста 15-18 С. Минимальная температура роста (81)С. Хорошо растут на питательной среде 9 К, при этомсреды снижает с 2,2-1,8. Сущность изобретения поясняется следующими конкретными примерами Пример 1. Биоокисление арсенопиритного флотоконцентрата проводили в качалочных колбах объмом 750 мл. Пульпу объмом 100 мл с плотностью 10(соотношение ЖТ 91) предварительно закислнную до 1,8-2,0 инокулировали консорциумом. Биоокисление проводили в термостатируемом режиме при 35 С при интенсивном перемешивании (180 об/мин) в течение 4 дней. Элементный и минералогический анализ руды представлены в таблицах 1 и 2 соответственно. Динамику окисления руды оценивали по содержанию сульфидной серы. Кривая окисления руды представлена на фиг.1. 3 Таблица 1 Элементный химический анализ флотоконцентрата Определяемый элемент золото Золото свободное серебро мышьяк железо Сульфидная сера Минералогический анализ флотоконцентрата Определяемый элемент пирит арсенопирит пирротин В результате полное окисление сульфидных минералов наблюдалось на 140 час. После цианирования биокека в раствор перешло 94,2 золота. Пример 2. Биоокисление арсенопиритного флотоконцентрата проводили в качалочных колбах объмом 750 мл. Пульпу объмом 100 мл с плотностью 10(соотношение ЖТ 91) предварительно закислнную до 1,8-2,0 инокулировали консорциумом. Биоокисление проводили в термостатируемом режиме при 45 С при интенсивном перемешивании (180 об/мин) в течение 4 дней. Элементный и минералогический состав концентрата соответствовал примеру 1. Динамику окисления руды оценивали по содержанию сульфидной серы. Кривая окисления руды представлена на фиг.2. Пример 3. Биоокисление арсенопиритного флотоконцентрата проводили в качалочных колбах объмом 750 мл. Пульпу объмом 100 мл с плотностью 10 (соотношение ЖТ 913,7) инокулировали консорциумом. Биоокисление проводили в термостатируемом режиме при 45 С Содержание в руде, г/т 9,4 3,32 1,8 при интенсивном перемешивании (180 об/мин) в течение 4 дней. Элементный и минералогический состав концентрата соответствовал примеру 1. В процессе биоокисления проводили мониторинг изменениясреды и содержания сульфидной серы. Кривые соответствующие динамике измененияи сульфидной серы представлены на фиг.3 4. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Консорциум мезофильных и умеренно термофильных хемолитотрофных микроорганизмов,(0630),-22 (0627),-23 (0628),-24 (0629),-8 (0644),(0642),депонированный в РГП Республиканская коллекция микроорганизмов КН МОН РК,используемый для бактериального выщелачивания сульфидсодержащих руд.